Questão 130 do ENEM 2018 comentada
Entenda como a estrutura plana e hexagonal do grafeno determina a hibridação dos átomos de carbono.
O grafeno é uma forma alotrópica do carbono constituído por uma folha planar (arranjo bidimensional) de átomos de carbono compactados e com a espessura de apenas um átomo. Sua estrutura é hexagonal, conforme a figura.
Nesse arranjo, os átomos de carbono possuem hibridação
- A
- B
- C
- D
- E
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O que a questão cobra
A questão exige relacionar a geometria e as ligações do carbono no grafeno ao tipo de hibridação correspondente.
Resolução
folha planar (arranjo bidimensional) de átomos de carbono compactados
A figura mostra os átomos organizados em uma rede hexagonal que permanece no mesmo plano. Nesse arranjo, cada carbono se liga a três outros carbonos. Essa disposição corresponde à hibridação sp², que forma uma geometria trigonal planar em torno de cada átomo.
A hibridação sp² combina um orbital s e dois orbitais p. O orbital p restante participa das ligações que se estendem pela rede, mas a geometria local dos átomos continua sendo trigonal planar. Portanto, a estrutura descrita no texto e mostrada na figura é compatível com a alternativa B.
Alternativa por alternativa
- A
a hibridação sp corresponde a uma geometria linear, incompatível com a rede plana de hexágonos do grafeno.
- B
Correta. os carbonos formam uma rede planar com geometria trigonal planar, característica da hibridação sp².
- C
a estrutura do grafeno não apresenta carbonos sp³ alternados com carbonos sp; os átomos formam a mesma rede planar.
- D
a hibridação sp³d não corresponde à geometria trigonal planar observada no arranjo do grafeno.
- E
a estrutura hexagonal da rede não significa que os carbonos tenham hibridação sp³d²; a geometria em torno de cada carbono é trigonal planar.
Para lembrarA hibridação sp² está associada a três ligações e à geometria trigonal planar.
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